林 兵，劉衛(wèi)衛(wèi)，劉彥鵬，李梓萌

（1.中國信息通信研究院，北京 100083；2.重慶信息通信研究院，重慶 401336；3.北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院，北京 100876）

1 5G移動(dòng)通信技術(shù)的主要特點(diǎn)

首先，相對于傳統(tǒng)的4G移動(dòng)通信技術(shù)來說，5G移動(dòng)通信技術(shù)對于用戶自身體驗(yàn)的重視程度比較高，這也使其對于網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐速度等參數(shù)提出了更高的要求，必須要重點(diǎn)關(guān)注移動(dòng)通信技術(shù)的適用性。其次，5G移動(dòng)通信技術(shù)主要就是在體系架構(gòu)方面實(shí)現(xiàn)突破，與以往的通信技術(shù)進(jìn)行對比，主要的不同之處就在于4G通信技術(shù)更加注重物理層傳輸以及信道編碼等技術(shù)，而5G移動(dòng)通信技術(shù)在此基礎(chǔ)上還增添了多天線、多用戶協(xié)同組網(wǎng)等技術(shù)的研究力度，同時(shí)4G移動(dòng)通信技術(shù)過于注重移動(dòng)通信的整體覆蓋面積，在室內(nèi)通信方面所進(jìn)行的研究則存在著較為顯著的缺陷。為了更好地滿足人們目前室內(nèi)通信的基本需求，就要加大對于市內(nèi)通信技術(shù)發(fā)展的重視程度。最后，通信技術(shù)中更加注重高頻段頻譜資源的應(yīng)用，這是由于高頻段的無線電波存在著穿透力不足等多種缺點(diǎn)，這也使得5G移動(dòng)通信技術(shù)對于穿透力強(qiáng)技術(shù)方案的重視程度不斷提升。除此之外，通過5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用還可以大幅度降低整體運(yùn)營成本，通過各類先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量的具體使用情況來對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)節(jié)以及分配，在不影響用戶自身使用體驗(yàn)的基礎(chǔ)上逐步降低整體運(yùn)營成本[1]。

2 5G移動(dòng)通信技術(shù)具備的優(yōu)勢

在目前的社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，4G技術(shù)已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了全面普及，5G通信技術(shù)還處在商用階段，獨(dú)立組網(wǎng)技術(shù)并沒有完全成熟，但可以確定的是，5G移動(dòng)通信技術(shù)屬于現(xiàn)階段發(fā)展進(jìn)程中較為先進(jìn)的一種移動(dòng)通信技術(shù)。5G技術(shù)主要就是在4G的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低延遲，促進(jìn)連接密度以及接入速率的穩(wěn)步提升。同時(shí)，5G移動(dòng)通信技術(shù)還有著更加優(yōu)異的流量密度以及移動(dòng)性，這些優(yōu)勢都能夠?yàn)橛脩魩砀觾?yōu)異的服務(wù)體驗(yàn)，確保用戶對于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的滿意程度能夠穩(wěn)步提升。

2.1 數(shù)據(jù)信息傳播速度快

隨著時(shí)代的高速發(fā)展，人們的日常生活節(jié)奏也越來越快，這也使得社會(huì)各界對于數(shù)據(jù)信息傳輸速率方面提出了更高的要求，為了更好地保證數(shù)據(jù)信息的傳輸質(zhì)量不受影響，就要盡量縮短信息的傳播時(shí)間。通過5G技術(shù)的應(yīng)用就可以在根本上提高整體網(wǎng)絡(luò)的利用率，以此來穩(wěn)步提高用戶獲取數(shù)據(jù)信息的效率，確保在信息獲取方面能夠有效降低時(shí)間消耗。除此之外，通過5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用還可以對原本的數(shù)據(jù)信息渠道進(jìn)行拓展，提升各類資源的利用效率，在不斷降低傳輸成本的同時(shí)確保傳輸效率與傳輸質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

2.2 應(yīng)用范圍較廣

在目前的科技發(fā)展進(jìn)程中，大部分國家對于移動(dòng)通信技術(shù)的研究力度都在不斷提升，這樣做的主要目的就在于能夠在更短的時(shí)間內(nèi)更好地研究5G技術(shù)。目前5G技術(shù)的主要發(fā)展目標(biāo)就在于更好地實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，縮短人與人之間的距離，進(jìn)一步突破時(shí)間以及空間方面存在的限制。然而為了在真正意義上實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，就應(yīng)當(dāng)將各類終端設(shè)備作為基礎(chǔ)，以此來拓展5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用范圍，同時(shí)目前的5G移動(dòng)通信技術(shù)也涉及到了不同的應(yīng)用領(lǐng)域，如交通領(lǐng)域、家居領(lǐng)域以及醫(yī)療領(lǐng)域等，與人們的日常生活之間有著十分緊密的聯(lián)系，由此可以看出，5G移動(dòng)通信技術(shù)的誕生能夠更好地提高人們的生活質(zhì)量以及生活效率。

2.3 安全性能較為優(yōu)異

5G移動(dòng)通信技術(shù)相對于4G來說有著更高的數(shù)據(jù)信息容量以及感知性能，也正是由于數(shù)據(jù)容量比較高，能夠更好地滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代對于移動(dòng)通信技術(shù)所提出的基本需求，在其中更好地儲(chǔ)存那些有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，并為這部分?jǐn)?shù)據(jù)信息提供更加優(yōu)異的保存控件，這樣就能夠大幅度降低數(shù)據(jù)信息丟失等問題的發(fā)生概率。同時(shí)，5G移動(dòng)通信技術(shù)所具備的感知性能也能夠?qū)γ艽a技術(shù)與報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行完善優(yōu)化，這對于大數(shù)據(jù)技術(shù)以及智能化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展起到了良好的促進(jìn)作用。由此可以看出，目前的5G移動(dòng)通信技術(shù)在安保領(lǐng)域以及數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存方面具有十分重要的作用[2]。

3 5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

3.1 5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)

3.1.1 高頻傳輸技術(shù)

站在網(wǎng)絡(luò)通信的角度上來看，頻譜資源在其中相對有限，這就需要高效利用各類頻譜資源，而在前幾代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，其中所采用的主要為各類低頻的頻譜資料，這也使得低頻資源進(jìn)入到了即將枯竭的狀態(tài)，而為了更好地提升整體通信質(zhì)量，就必須要對高頻資源展開更加深入的挖掘與利用。因此，為了促進(jìn)5G移動(dòng)通信技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展，就應(yīng)當(dāng)在高頻段中準(zhǔn)確找尋出符合實(shí)際發(fā)展情況的頻率。由于高頻段資源還沒有得到應(yīng)用，這也使其能夠有效滿足5G移動(dòng)通信技術(shù)的基本需求。而在低頻波的傳輸過程中，其所采用的主要為直線傳輸方式，這種傳輸方式不僅穿透力較低，而且如果中高端與基站之間存在著較多的障礙物，就會(huì)大幅度降低傳輸效率以及傳輸質(zhì)量。高頻波傳輸方式與低頻波完全不同，能夠有效解決這方面問題，直接實(shí)現(xiàn)無障礙的傳播，也能夠在完成數(shù)據(jù)信息傳輸工作的同時(shí)促進(jìn)傳輸效率的穩(wěn)步提升。

3.1.2 多天線傳輸技術(shù)

在5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用過程中，其內(nèi)部蘊(yùn)含著較高的傳輸速率以及傳輸可行性，這就需要加大對于大規(guī)模天線陣列以及多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）相關(guān)通信技術(shù)的重視程度。通過大規(guī)模天線陣列可以有效提高空間維度資源的整體利用率，通過空分多址技術(shù)能夠在同一個(gè)時(shí)頻資源中對多個(gè)客戶終端提供服務(wù)。同時(shí)，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對于多個(gè)小區(qū)容量以及數(shù)據(jù)信息的傳輸效率，就要針對MIMO技術(shù)展開完善優(yōu)化，通過各類有源天線技術(shù)的應(yīng)用來完成3D波束賦形，而5G移動(dòng)通信技術(shù)為了獲取到更高的空間自由度，就要采用一些較為特殊的路徑，利用多天線傳輸技術(shù)就可以在保證數(shù)據(jù)信息傳輸質(zhì)量不受影響的同時(shí)，穩(wěn)步提升傳輸效率以及資源的利用率，在逐步降低信息傳輸成本的同時(shí)促進(jìn)移動(dòng)通信技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的提高。除此之外，多天線傳輸技術(shù)還能確保5G技術(shù)可以更好地滿足時(shí)代發(fā)展對于數(shù)據(jù)信息傳輸方面的基本需求[3]。

3.1.3 新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

現(xiàn)階段的5G移動(dòng)通信技術(shù)主要就是在前幾代移動(dòng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善優(yōu)化，做出一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，內(nèi)部融合了多種通信技術(shù)，具有無縫銜接、異構(gòu)程度較高以及融合性極強(qiáng)等特點(diǎn)。也就是說，5G通信技術(shù)能夠構(gòu)建出一種由WiFi以及蜂窩數(shù)據(jù)流量組成的全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以此來滿足用戶量方面的基本需求。

3.2 5G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

3.2.1 遠(yuǎn)程醫(yī)療方面的應(yīng)用

目前的5G通信技術(shù)可以有效應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域中，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療。近年來的發(fā)展進(jìn)程中，我國的醫(yī)療領(lǐng)域呈現(xiàn)出一種持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)，這也與通信技術(shù)之間有著極其緊密的聯(lián)系。同時(shí)，5G通信技術(shù)能夠幫助醫(yī)生更好地進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，這是由于具備著較高的數(shù)據(jù)信息傳輸效率，能夠確保傳輸視頻以及圖片的清晰程度穩(wěn)步提升，醫(yī)生可以根據(jù)傳輸?shù)漠嬅鎭碚归_遠(yuǎn)程會(huì)診，促進(jìn)治療效率以及治療質(zhì)量的穩(wěn)步提升，確保病人可以在短時(shí)間內(nèi)受到更好的治療，不會(huì)錯(cuò)過最佳的救治時(shí)間。除此之外，通過5G技術(shù)的應(yīng)用也能夠同時(shí)與多個(gè)用戶終端之間進(jìn)行連接，在實(shí)現(xiàn)多方會(huì)診的同時(shí)突破空間方面產(chǎn)生的約束，在短時(shí)間內(nèi)有效實(shí)現(xiàn)急性會(huì)診。

3.2.2 自動(dòng)駕駛方面的應(yīng)用

在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境中，所有國家對于自動(dòng)駕駛的研究力度都在逐步提升。5G移動(dòng)通信技術(shù)對于自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)起到了更好的幫助作用，不僅可以幫助車輛來自動(dòng)判斷各類障礙物、紅綠燈，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拐彎，同時(shí)也能夠穩(wěn)步提高自動(dòng)駕駛的安全性，在優(yōu)化車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的同時(shí)，大幅度降低時(shí)間消耗。

3.2.3 智能家居方面的應(yīng)用

近年來出現(xiàn)了許多種智能家居，用戶完全可以通過手機(jī)來實(shí)現(xiàn)對于家具的遠(yuǎn)程控制。例如，即便用戶處在外界，也可以利用手機(jī)來直接打開家中的空調(diào)，這對于提高人們的生活質(zhì)量也起到了良好的促進(jìn)作用，使得家具與手機(jī)之間可以變?yōu)閮蓚€(gè)通信終端，利用移動(dòng)通信技術(shù)來進(jìn)行穩(wěn)定連接。而在5G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，其能夠?yàn)槿f物互聯(lián)起到良好的促進(jìn)作用，在完善智能家居的基礎(chǔ)上更好地促進(jìn)人們生活質(zhì)量的穩(wěn)步提升，強(qiáng)化用戶的生活舒適感[4]。

3.2.4 視頻會(huì)議方面的應(yīng)用

在目前現(xiàn)代化技術(shù)高速發(fā)展的背景下，人們的日常生活節(jié)奏正在不斷加快，大多數(shù)企業(yè)每天都需要召開視頻會(huì)議，但需要固定在某一個(gè)地點(diǎn)召開會(huì)議。然而采用視頻會(huì)議的方式就能夠有效突破時(shí)間以及空間的限制，在突破距離限制的同時(shí)保證能夠?qū)崿F(xiàn)高效的溝通交流，從根本上提高畫面的傳輸效率與清晰程度，逐步提高視頻會(huì)議的可靠性，降低畫面失真問題的發(fā)生概率。除此之外，5G技術(shù)所具備的低延遲特征也可以保證視頻會(huì)議可以順利開展，在最大程度上避免產(chǎn)生卡頓等嚴(yán)重問題。

3.3 5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

5G移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展與應(yīng)用也為人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量的提升帶來了極大的便利，而在未來的發(fā)展進(jìn)程中，5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展必須要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)與信息化系統(tǒng)之間的完美結(jié)合，在這一階段中，還要對5G移動(dòng)通信技術(shù)未來的主要發(fā)展方向進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整優(yōu)化。同時(shí)，為了確保信息化系統(tǒng)能夠有效發(fā)揮出自身的實(shí)際作用，就必須要更好地實(shí)現(xiàn)與其他工作系統(tǒng)之間的高效信息交流，使得信息化系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)信息傳輸安全性以及穩(wěn)定性方面提出了更高的要求。而相對于4G移動(dòng)通信技術(shù)來說，5G移動(dòng)通信技術(shù)就可以進(jìn)一步提供出峰值為10 Gb/s的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息傳輸速率，但由于相關(guān)技術(shù)所帶來的限制，當(dāng)前在商用領(lǐng)域中所采用的5G移動(dòng)通信技術(shù)僅僅只能夠?qū)崿F(xiàn)1 Gb/s的數(shù)據(jù)信息傳輸速率，這也使得提升5G移動(dòng)通信技術(shù)的數(shù)據(jù)信息傳輸效率以及傳輸質(zhì)量成為了未來的發(fā)展方向。除此之外，5G移動(dòng)通信技術(shù)的安全性以及信號穩(wěn)定性的發(fā)展也受到了社會(huì)各界的重點(diǎn)關(guān)注，這就需要加大對于信號基站建設(shè)的重視程度，采用現(xiàn)有的技術(shù)手段來更好地促進(jìn)5G移動(dòng)通信技術(shù)的順利發(fā)展，這也是其未來的主要發(fā)展方向[5]。

4 結(jié) 論

在現(xiàn)階段的社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，移動(dòng)通信技術(shù)呈現(xiàn)出一種十分迅速的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，而我國自主研發(fā)的5G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到了人們的視野中，盡管其中的部分關(guān)鍵技術(shù)并沒有得到成熟發(fā)展，但對于我國移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展來說仍舊屬于較大的進(jìn)步。因此，必須要在根本上提高對于5G無線通信技術(shù)的重視程度，在有效實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的同時(shí)，通過5G技術(shù)的應(yīng)用來穩(wěn)步提升各類資源的利用率，在降低成本消耗的基礎(chǔ)上促進(jìn)移動(dòng)通信技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益的穩(wěn)步提升。